Устройство для контроля привода металлорежущего станка

CoIo2 Соеетсмий

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<18?3208

Ф

-г

К АВТОУСМ©ММ СВ ТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 2811.79 (21) 2845851/18-24 с присоединением заявки Ие

{51)м <„з

G 05 В. 19/405

G 05 В 23/02

Гасуавретвеявый кеиятет

СССР. яе аман язобретеняй и открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 15,10.81, бюллетень ЙЯ 38

{53) УДК 821. 503.. 55 (-088. 8) Дата опубликования описания 151{181

Р2) Автор изобретения

Е.К. Белкин (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО дЛЯ КОНТРОЛЯ ПРИВОДА

ИЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно — к устройствам контроля металлорежущих станков,.

Известно устройство для предотвращения аварийных ситуаций на металлорежущих станках, в котором привод-. ной двигатель отключается при превышении потребляемого им "критического" момента, фиксированное значение которого близко к максимально возможному, возникающему от сил резания (1) .

Наиболее близким к данному .техническому решению является устройство для контроля привода металлорежущих . станков, содержащее датчик нагрузки, 15 схему сравнения и исполнительное уст- ройство останова двигателя, где схема сравнения выполнена в виде устройства, регулирующего на перегрузку по "критической" мощности $2) . 20

Недостатком данных устройств являются малый диапазон регулирования, приближающийся к области максимально возможной мощности (или момента на валу) приводного двигателя. на стан- 25 ках с широким диапазоном потребляемой мощности при работе в различных режимах обработки применение таких устройств совмещено, как правило, с ручной установкой конкретной noporo- 39 вои "критической" мощности (или момента) для конкретного режима обработки, что снижает точность настройки станка. Кроме того, быстрое отключение приводного двигателя такими устройствами при возникновении аварийных ситуаций затруднено.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля привода металлургического станка, содержащее датчик нагрузки, подключенный выходом ко входу низкочастотного фильтра, .блок сравнения, подключенный первым входом ко входу устройства, и исполнительный элемент, введены широтно-импульсный дискриминатор, первый инвертор и последовательно соединенные первый дифференцирующий элемент, второй дифференцирующих элемент, второй инвертор и суьматор,.второи вход которого соединен с выходом первого дифференцирующего элемента, третий вход через первый инвертор с выходом низкочастотного фильтра и со входом первого дифференцирующего элемента, выход — со вторым входом блока сравнения, выход которого через широтно-импульсный дискримина873208 тор соединен со входом исполнительного элемента.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 нагрузки, ниэкочастотнлй фильтр 2, первыи 3 и второй 4 дифференцирующие элементы, второй инвертор 5, сумматор

6, блок 7 сравнения, первый инвертор

8, широтно-импульсный дискриминатор

9, исполнительный элемент 10 и двигатель 11.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 нагрузки выдает сигнал и > пропорциональный величине нагрузки, поступающий через фильтр 2, где фильт-1$ руется от вредных высокочастотных составляющих, на вход первого дифференцирующего элемента 3, где сигнал и уифференцируется и меняет энакг

cRt затем — на вход второго диффе- З) ренцирующего элементао 4. Далее сформированный сигнал + - меняет знак в инверторе 5(- — )и йоступает на один

Я U а% иэ входав сумматора 6 ° Инвертор 8 меняет знак сигнала и íà -u, поступающий затем на другой вход сумматора

6, на третий же вход сумматора 6 поступает сигнал — и — с выхода элемента

3. Таким образом, на вход сумматора

6 @зиходят три сигнала -u„ - -, и я 2э которые предварительно умножают- 30 ся на постоянные, заранее выбранные коэффициенты "а", "8", "с". На выходе сумматора 6 формируется сигнал

4 и 4Ц (и) "4 ° - Ь ° - с н 35

4 2 поступающий на один из .входов схемы

7 сравнения, на другой, вход которой приходит постоянный задеваемый сигнал Ф . В результате блоком 7 сравнения выдается некоторый постоянный 4() сигнал "3", если f(u) ) ф. В противном случае сигнал на выходе блока 7 сравнения отсутствует. Далее сигнал

"ф " поступает на широтно-импульсный дискриминатор 9, выдающий длительный сигнал Z (авария) на исполнительный элемент 10, если длительность сигнала " " не менее длительности предварительно выбранного времени с. Если же это условие не выполняется, сигнал на дискриминаторе 9 отсутствует.

Длительность сигнала Z выбирается такой, чтобы процесс спада мощности двигателя был бы необратимйм, т.е. торможение двигателя происходит до полной остановки.

Исполнительный элемент 10 в зависимости от типа станка переводит один или несколько двигателей 11 (подачи, главного движения -и т.п.) в режим, например динамического торможения.

В качестве датчика 1 нагрузки может быть использован в зависимости от типа станка, электрический датчик мощности электродвигателя (например привода главного движения), датчик моментов на одном из нагруженных валов станка, датчик сил резания и т.п. Он должен выдавать напряжение, пропорциональное соответствующим величинам мощности, момента или силы. Фильтр 2 служит для ослабления помех, вызванных высокочастотными допускаемыми колебаниями нагрузки при резании (например черновая обработка, резание с ударом и т.п.).

Формула изобретения устроиство для контроля привода металлорежущего станка, содержащее датчик нагрузки, подключенный выходом ко входу низкочастотного фильтра, блок сравнения, подключенный первым входом ко входу устройства, и исполнительный элемент, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит широтно-импульсный дискриминатор, первый инвертор и последовательно соединенные первый дифференцирующий элемент, второй дифференцирующий.элемент, второй инвертор и сумматор, второи вход которого соединен с выхо-. дом первого дифференцирующего элемента, третий вход через первый инвертор - с выходом низкочастотного фильтра и со входом первого дифференцирующего элемента, выход - co вторым входом блока сравнения, выход которого через широтно-импульсный дискриминатор соединен со входом исполнительного элемента.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 622638, кл. В 23 Я 11/06, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

582086, кл. В 23 Я 11/04, 1975 (прототип).

873208, Составитель И. Колокольцов

Редактор Н. Воловик Техред, A. Савка КорректорО. Билак

Заказ 9047/74 Тираа 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4